Механика разрушения
Механика разрушения - раздел физики твердого тела, изучающая закономерности зарождения и развития неоднородностей и дефектов структуры материала типа трещин, дислокаций, пор, включений и т.п. при статических и динамических нагрузках.
Предмет изучения механики разрушения - все сплошные материалы, от биоматериалов к горных пород и конструкционных материалов. В механике разрушения широко используется аналитический аппарат механики сплошных сред, теории упругости, теории пластичности, материаловедения; но при этом вводятся новые подходы и критерии, присущие только ей одной.
В рамках механики разрушения выделяют линейно-упругую и нелинейную (упруго-пластическую) механику разрушения.
Область инженерного применения механики разрушения:
- прогнозирования разрушения структур с дефектами, исследования сопротивления разрушению конструкционных материалов в различных условиях эксплуатации (в т.ч. в агрессивных средах, при радиационном облучении и т.п.),
- прогнозирования ресурса и надежности конструкций с учетом случайного характера возникновения дефектов;
- разработка композитных материалов;
- разрушения горных пород в различных технологических процессах добычи и переработки.
Методы механики разрушения используют при исследовании и прогнозировании горных ударов, внезапных выбросов угля и породы, оползней, землетрясений. Механика разрушения предлагает новые подходы в исследовании разрушения горных пород, основанные на современных представлениях о процессах разрушения твердых тел, учитывающие внутреннюю структуру горных пород, а также изучение разрушения как определенного локализованного процесса, протекающего во времени.
Основы механики разрушения были заложены в 20-х годах XX в. А. Гриффитом (Griffith, AA) который сформулировал энергетический подход к явлениям хрупкого разрушения материалов типа стекла, и расширенные Г. Р. Ирвином (Irwin, GR), Р. Дж. Райсом, Эгоном Орованом (Orowan, E.) в 50-60-х годах. Большой вклад в развитие механики разрушения сделали украинские и российские ученые В. В. Панасюк, Г. П. Черепанов, М. Ф. Морозов, М. Я. Леонов. В Украине проблемы механики разрушения разрабатывают в Физико-механическом институте им.Г. В. Карпенко ( Львов), Институте проблем прочности им.Г. С. Писаренко ( Киев) и Институте физики горных процессов НАН ( Донецк).
Литература
- Малая горная энциклопедия. В 3-х т. / Под ред. В. С. Белецкого. - Донецк: Донбасс, 2004. - ISBN 966-7804-14-3.
- Черепанов Г. П. Механика хрупкий разрушения М.: Недра, 1974.
- Панасюк В. В. Механика квазихрупкого разрушения материалов. - К.: Наук. мысль, 1991.
- Черепанов Г. П. Механика разрушения горных пород в процессе бурения. - Москва: Недра, 1987.
- Партон В. З. Механика разрушения: От теории к практике. - Москва: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1990.
- Механика разрушения сварных конструкций: Курс лекций. Для студентов специальности 7.092301 всех форм обучения / Составитель: Ясной П. В. - М.: ТГТУ, 2006. -100 С. -Кафедра материаловедения